专利名称：一种古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法
技术领域：
本发明涉及维生素c 二步发酵工艺，具体地说是一种古龙酸醪液快速 超滤的发酵控制方法；是一种提高古龙酸醪液超滤效率的实用技术。
技术背景维生素C 二步发酵生成的古龙酸醪液需用截留分子量为3-10万道尔顿 的超滤膜进行超滤。超滤时，滤速不一，时常发生超滤不畅甚至超滤停滞 现象，严重影响了生产的正常进行。为发展生产，改变现状，亟待创立一 种大幅提高超滤通量的新技术。经对古龙酸醪液超滤过程的系统观测，査明其超滤不畅或超滤停滞主 要原因系超滤膜滤孔被堵所致，其中有机械性堵塞，即大分子固状颗粒堵 住了滤孔；也有物理化学性堵塞，即可溶性小分子，粘性大，荷电量大， 因自身及与滤膜表面间的静电作用，积于膜表，封住了滤孔。上述机械和物理化学性堵塞，其作用因发酵批次不同而大小不一。主要 归因于发酵醪液的组成及其性质。醪液中蛋白质、多糖等大分子物含量高， 易造成滤膜的机械性堵塞；醪液中多肽、核蛋白、核苷等小分子物含量高， 易产生静电吸附，造成滤膜的物理化学性堵塞。发酵醪液是发酵的产物， 欲改变醪液的组成及特性，必须科学控制发酵过程，定向改变醪液的组成 和特性，实现醪液的快速超滤。发明内容本发明的目的在于提供一种古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，是 一种定向改变古龙酸醪液的组成及特性的实用工艺，加快醪液的超滤速度， 减少洗膜次数，提高设备利用率，提升产业的竞争能力。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为 一种古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，取维生素C发酵获得的古 龙酸醪液，离心弃菌体，上清液加碱性或酸性甲醇溶液调介质的电导为 1600-1800毫西门子，醪液在40-45'C， 1.8-2.4标准大气压下，通过截留分 子量为3-10万道尔顿的超滤膜，完成醪液的超滤过程。所述维生素C稳定的发酵条件为应用现有生产菌种，发酵通风恒定 于l: 0.3-0.6 (v/v介质/风)，介质pH恒定于6.4-7.2;发酵温度为29-32°C; 发酵中严格遵守无菌操作规范，确保无杂菌污染，无异常代谢发生，无过 多异常杂蛋白等物的混入；发酵周期控制在45-55小时，醪液可溶性蛋白含 量1000 1500mg/L;发酵终止，得古龙酸醪液；上清液加80-100升体积浓度50 100%碱性或酸性甲醇溶液/100吨醪 液；所述碱性甲醇通常为内含0.1 0.3NNaOH的甲醇，酸性甲醇通常为内 含0.1 0.3NHCL的甲醇。 本发明具有如下优点1. 时间短。本发明应用古龙酸醪液快速超滤的发酵控制，可减少醪液的超滤时间30%-70%。2. 节约能源，成本低。本发明缓解了膜堵塞现象的发生，滤膜清洗次 数减少30%-50%，节省了大量因洗膜而耗用的原料、动力、时间和人力资源o3. 提高了设备利用率。本发明减少超滤膜的闲置时间，超滤系统得以 充分发挥，设备利用率提高15%-20%。
具体实施方式
维生素C 二步发酵过程可参阅下列文献文献l.尹光琳等维生素C发酵，《微生物工业发酵》，上海工业科技 出版社，上海1992， P. 413-418;文献2.俞俊棠等维生素C生产工艺， 《新编生物工艺学》，化学工业出版社，北京2003， R 240-248;文献3.中 国专利CN1117158C。其所采用的菌种组合可为常规的市售菌种；其所采用的菌种组合可为氧化葡萄糖酸杆菌Gluconobacter oxydans 与巨大芽:孢杆菌Bacillus megaterium、 ^^云金^^孢杆菌Bacillus thm'ingiersis、 蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus或酵母菌的组合，所采用的地种菌种它们间的 菌株个数比通常为800-1000: 1 (氧化葡萄糖酸杆菌巨大芽孢杆菌、苏云 金芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌或酵母菌)300M3发酵罐，培养基玉米浆0.8%,尿素0.1%， KH2P04 0.05%， 山梨糖10%，发酵菌种为东北制药总厂现行生产株2980(氧化葡萄糖酸杆 菌Gluconobacter oxydans与巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium的组合，它们 之间的个数比为1000: 1，它的商品编号为2980)，接种量15%，发酵中用 20。/。Na2C03溶液调介质pH为6.7，发酵通风为1: 0.5 (v/v),发酵温度为 29°C，发酵周期46小时，无杂菌污染，醪液可溶性蛋白为1360mg/L。取 醪液150ml，离心弃菌体，加0.15ml50。/。碱性甲醇(内含0.1N NaOH)， 调介质电导至1680毫西门子，置醪液于截留分子量为10万道尔顿的超滤 器内，45°C，2.1标准大气压下，磁搅拌下超滤，24分钟超滤完成，较对照 超滤縮吋60%。实施例2300M3发酵罐，培养基玉米桨0.8%，尿素0.1%， KH2P04 0.05%, 山梨糖10%，发酵菌种为东北，药总厂现行生产株b-529(氧化葡萄糖酸杆 菌Gluconobacter oxydans与苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiersis的组合， 它们之间的个数比为900: 1，它的商品编号为b-529)，接种量15%，发酵 中用20。/。Na2CO3溶液调介质pH为7.0，发酵通风为1: 0.55 (v/v)，发酵温度为30T，发酵周期55小时，无杂菌污染，醪液可溶性蛋白为U40mg/L。 取古龙酸醪液150ml，离心弃菌体，加0.12ml5W/。碱性甲醇(内含0.1N NaOH)，调介质电导为1720毫西门子，置醪液于截留分子量为10万道尔 顿的超滤器内，45°C，2.1标准大气压下，磁搅拌下超滤，41分钟超滤完成， 较对照超滤縮时32%。 实施例3300M3发酵罐，培养基玉米浆0.8%，尿素0.1%， KH2P04 0.05%， 山梨糖10%，发酵菌种为东北制药总厂现行生产株25-b-191 (氧化葡萄糖酸 杆菌Gluconobacter oxydans与蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus的组合，它们之 间的个数比为800: 1 ，它的商品编号为25-b-191)))))))))，接种量15%，发 酵中用20y。Na2CO3溶液调介质pH为7.1，发酵通风为1: 0.45 (v/v),发酵 温度为32"C，发酵周期51小时，无杂菌污染，醪液可溶性蛋白为1440mg/L。 取古龙酸醪液150ml，离心弃菌体，加0.15ml50n/。酸性甲醇(内含0.1N HCL)，调介质电导为1660毫西门子，置醪液于截留分子量为3万道尔顿 的超滤器内，45T,2.1标准大气压下，磁搅拌下超滤，31分钟超滤完成， 较对照超滤縮时50%。
权利要求
1.一种古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，其特征在于取维生素C发酵获得的古龙酸醪液，离心弃菌体，上清液加碱性或酸性甲醇溶液调介质的电导为1600-1800毫西门子，醪液在40-45℃，1.8-2.4标准大气压下，通过截留分子量为3-10万道尔顿的超滤膜，完成醪液的超滤过程。
2. 按照权利要求1所述古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，其特征在于所述维生素C发酵条件为，通风恒定于l: 0.3-0.6V/V介质/风；介质的pH恒定于6.4-7.2，发酵温度为29-32°(:，无杂菌污染。
3. 按照权利要求2所述古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，其特 征在于发酵周期控制在45-55小时内，醪液可溶性蛋白含量1000 1500 mg/L。
4. 按照权利要求1所述古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，其特征 在于上清液加80400升体积浓度50 100%碱性或酸性甲醇溶液/100吨醪液。
5. 按照权利要求4所述古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，其特征 在于所述碱性甲醇为内含0.1 0.3NNaOH的甲醇,酸性甲醇为内含0.1 0. 3NHCL的甲醇。
全文摘要
本发明涉及维生素C二步发酵工艺，具体地说是一种古龙酸醪液快速超滤的发酵控制方法，取维生素C发酵获得的古龙酸醪液，离心弃菌体，上清液加碱性或酸性甲醇溶液调介质的电导为1600-1800毫西门子，醪液在40-45℃，1.8-2.4标准大气压下，通过截留分子量为3-10万道尔顿的超滤膜，完成醪液的超滤过程。采用本发明，可减少醪液的超滤时间30％-70％，减少滤膜清洗次数30％-50％，设备利用率提高15％-20％，同时，节省了大量因洗膜而耗用的原料、动力、时间和人力资源。
文档编号C12P7/60GK101113462SQ20061004733
公开日2008年1月30日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者楠 刘, 刘宇浩, 刘红心, 慧 吕, 颖 张, 张忠泽, 张海红, 慧 徐, 曹桂环, 慧 李, 苏振成, 高永涛 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所